刚体转动练习卷（附答案）

免费可打印的刚体转动练习卷：6 道题，从简单到考试水平，附答案。可打印或另存为 PDF。

新练习卷在线练习，附提示

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姓名: ____________________   日期: ____________

1.简单
k = 0.4 m900 → 2200 rpm20 kg

质量为 20 kg、回转半径为 0.4 m 的飞轮，从 900 rpm 匀加速到 2200 rpm。 这需要 3 s。忽略摩擦，求所需的恒定转矩 T。

m = 20 kgk = 0.4 mn1 = 900 rpmn2 = 2200 rpmt = 3 s
T = N·m
2.简单
k = 0.2 m0 → 1100 rpm80 kg

质量为 80 kg、回转半径为 0.2 m 的飞轮，从静止匀加速到 1100 rpm。 这需要 12 s。忽略摩擦，求所需的恒定转矩 T。

m = 80 kgk = 0.2 mn1 = 0 rpmn2 = 1100 rpmt = 12 s
T = N·m
3.中等
n = 1300 rpmTb​ = 10 N·mI = 12.5 kg·m²

转动惯量为 12.5 kg·m² 的飞轮以 1300 rpm 转动。制动器施加 10 N·m 的恒定摩擦转矩。 它需要多长时间 t 才能停下？

I = 12.5 kg·m²n = 1300 rpmTb = 10 N·m
t = s
4.中等
ω = ?3.5 kgL = 1.4 mm = 6 kg

质量为 6 kg、长为 1.4 m 的均匀细杆一端铰接，在水平位置从静止释放。 一个质量为 3.5 kg 的小球固定在它的自由端。 忽略摩擦，取 g = 9.81 m/s²。 求杆摆过竖直位置时的角速度 ω。

m = 6 kgL = 1.4 mmball = 3.5 kgg = 9.81 m/s²
ω = rad/s
5.困难
3.5 m/sω

一个质量为 1 kg 的实心球以 3.5 m/s 的速度无滑动地滚动。 求它的总动能 Ek。

m = 1 kgv = 3.5 m/sI = (2/5)·m·r²
Ek = J
6.困难
θ = 15°a

一个实心球沿与水平面成 15° 的斜面无滑动地滚下。取 g = 9.81 m/s²。 求防止它打滑所需的最小静摩擦因数 μs。

θ = 15°I = (2/5)·m·r²g = 9.81 m/s²
μs =

答案

  1. 1. T = 145.2 N·m
  2. 2. T = 30.72 N·m
  3. 3. t = 170.2 s
  4. 4. ω = 4.07 rad/s
  5. 5. Ek = 8.575 J
  6. 6. μs = 0.07656

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